Презентация на тему "Инструментальные стали и их характеристика"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Инструментальные стали

• 
  Слайд 2

  Критерии выбора инструментальных материалов

  1.Назначение (вид работы –резание, штамповка, прессование и т.д.) 2.Технологичность изготовления (обрабатываемость) 3.Экономичность (стоимость металла, обработки, эксплуатации, ремонта и т.д.)

• 
  Слайд 3

  Основные свойства инструментальных сталей

  1. Твердость 2. Вязкость 3. Сопротивление малым деформациям 4. Прочность 5. Теплостойкость (красностойкость) 6. Износостойкость 7. Прокаливаемость 8. Разгаростойкость 9. Окалиностойкость 10.Шлифуемость

• 
  Слайд 4

  Твердость

  Твердость- основное важнейшее свойство инструментальных сталей. Показатель качества инструмента. В зависимости от назначения может изменяться от 45 до 68 HRC. Твердость зависит от хим.состава (кол. углерода, кабидообразующих элементов, размера зерна), а также от термообработки

• 
  Слайд 5

  Вязкость (сопротивление ударным нагрузкам)

  Вязкость характеризует сопротивление образованию трещин и последующему разрушению металла под действием ударных нагрузок . Вязкость определяет эксплуатационную надежность и срок службы инструмента Вязкость зависит от размеров зерна количества карбидной фазы, состояния границ зерен

• 
  Слайд 6
  

  По соотношению твердость-вязкость стали подразделяют на: Стали повышенной твердости (60-68 HRC)и пониженной вязкости Стали с повышенной вязкостью и пониженной твердостью (42-50HRC )

• 
  Слайд 7

  Сопротивление малым деформациям

  Это свойство определяет устойчивость рабочей поверхности инструмента против смятия в условиях высоких давлений при эксплуатации Оно определяется величиной предела упругости и зависит от твердости

• 
  Слайд 8

  Прочность

  Прочность определяет сопротивление рабочим напряжениям и определяет эксплуатационную стойкость всего инструмента

• 
  Слайд 9

  Теплостойкость (красностойкость)

  Теплостойкость - способность стали сохранять структуру и свойства при повышенных температурах

• 
  Слайд 10
  

  Износостойкость– способность материала инструмента сопротивляться износу рабочей поверхности при соприкосновении с деформируемым материалом Виды износа: Износ схватыванием (адгезионный) Окислительный износ Тепловой износ Усталостный износ Абразивный износ

• 
  Слайд 11

  Прокаливаемость

  Прокаливаемость – способность материала закаливаться на максимальную глубину. Она определяет размеры инструмента, который можно изготовить из данной стали. Зависит от содержания углерода и легирующих элементов

• 
  Слайд 12

  Разгаростойкость

  Разгаростойкость – (сопротивление термической усталости) характеризует устойчивость стали против образования поверхностных трещин при многократном нагреве и охлаждении

• 
  Слайд 13

  Окалиностойкость

  Окалиностойкость – стойкость против окисления в воздушной среде при рабочих температурах горячего деформирования Обеспечивается повышением содержания в стали хрома и методами ХТО

• 
  Слайд 14

  Шлифуемость

  Шлифуемость – (относительная легкость шлифовки) возможность получать поверхность с минимальной шероховатостью без образования прижогов и поверхностных трещин

• 
  Слайд 15
  
• 
  Слайд 16

  Стали для режущего инструмента

• 
  Слайд 17

  Обработка резанием

• 
  Слайд 18

  Схема процесса резания

• 
  Слайд 19

  Термообработка инструментальных сталей

  Мартенситное превращение ТО: Закалка + низкий отпуск Теплостойкость 2500 С Углеродистые стали Углеродистые легированные стали Дисперсионное твердение ТО: Закалка + высокий отпуск Теплостойкость 500-7000 С Быстрорежущие стали Высоколегированные стали

• 
  Слайд 20
  

  Красностойкость – способность сохранять твердость при повышенных температурах

  Изменение твердости инструментальных сталей в зависимости от температуры отпуска

• 
  Слайд 21

  Стали для режущего инструмента

  Простые углеродистые У7-У13 Углеродистые легированные Неглубокой прокаливаемости 7ХФ, 9ХФ, 11ХФ, ХВ4, В2Ф Глубокой прокаливаемости 9Х, 9ХС, ХГС, ХВГ Быстрорежущие Р9, Р18, Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3

• 
  Слайд 22

  Углеродистые стали

  Достоинства Высокая твердость + вязкая сердцевина Малая стоимость Недостатки Малая прокаливаемость Склонность к образованию закалочных трещин и короблению Термообработка : Закалка + низкий отпуск

• 
  Слайд 23

  Режущий инструментсталь У7 – У10

• 
  Слайд 24
  
• 
  Слайд 25

  Углеродистые легированные стали

  Достоинства Высокая твердость Глубокая прокаливаемость Малая склонность к короблению Недостатки более высокая стоимость Термообработка : Закалка + низкий отпуск

• 
  Слайд 26
  
• 
  Слайд 27

  Режущий инструмент

• 
  Слайд 28

  Быстрорежущие стали

• 
  Слайд 29
  

  Достоинства: Высокая красностойкость 620-6500 С Глубокая прокаливаемость Недостатки: Высокая стоимость Сложная технология обработки

• 
  Слайд 30

  Состав быстрорежущих сталей

  Вольфрам 6 – 18% Молибден до 5,5% Соотношение (W + 1,5 Mo) =12-13%) Р6М5 Хром 3,8 – 4,2% Кобальт 3 – 5% Ванадий 2 – 5% Азот 0,05 – 0,10%

• 
  Слайд 31
  
• 
  Слайд 32

  Термообработка быстрорежущей стали

• 
  Слайд 33
  
• 
  Слайд 34

  Назначение основных марокбыстрорежущих сталей

  Резцы Р18, Р12Ф3, Р6М5, Р12 Ф4 К5 Сверла Р6М5, Р12, Р12Ф3, Р6М5К5 , В11М7К23 Фрезы Р6М5, Р12, Р12Ф3, Р6М5К5, Р12М3Ф2К8 Метчики, плашки Р6М5, Р18, Р8М3, Р12Ф2К8М3 ,

• 
  Слайд 35

  Твердые сплавы (теплостойкость 800 – 10000С)

• 
  Слайд 36
  
• 
  Слайд 37

  Технология получения инструмента из твердого сплава

  Подготовка порошка Приготовление шихты (смешивание порошков твердого сплава, кобальта и связующего компонента) Прессование заготовки режущего элемента Спекание заготовки в вакууме Заточка режущей кромки

• 
  Слайд 38

  Твердый сплав ВК

• 
  Слайд 39
  
• 
  Слайд 40

  Режущие элементы из твердых сплавов

• 
  Слайд 41

  Напыление нитрида титана

• 
  Слайд 42

  Напыление нитридом титана (а)и нитридом циркония (б)а б

• 
  Слайд 43

  Инструмент с использованием твердых сплавов

• 
  Слайд 44

  Применение твердых сплавов

  ВК3- чистовая обработка чугунов, цветных металлов, резка стекла ВК4 – черновое точение чугуна, титановых сплавов ВК6 – черновое и чистовое точение серого чугуна и неметаллов ВК6-ОМ - чистовая обработка закаленных сталей, сплавов титана ВК8 – черновое прерывистое точение, обработка титановых и жаропрочныъ сплавов ВК15 – обработка дерева

• 
  Слайд 45

  Безвольфрамовые твердые сплавы

  ТН 20 (20% Ni 80% Ti C) ТН 30(30% Ni 70% Ti C) ТН 50 (50% Ni 50% Ti C) износостойкие элементы деталей машин

• 
  Слайд 46

  Сверхтвердые материалы(теплостойкость 1100 – 1300 С)

  Алмаз Нитрид бора (Эльбор) Нитрид кремния Оксид алюминия

• 
  Слайд 47

  Резцы со вставками из сверхтвердых материалов

• 
  Слайд 48

  Синтетический алмаз

• 
  Слайд 49

  Штамповые стали

• 
  Слайд 50

  Классификация штамповых сталей

  Стали для штампов холодной штамповки Стали для штампов горячей штамповки Стали для валков прокатных станов

• 
  Слайд 51

  Холодная штамповка

• 
  Слайд 52

  Стали для штампов холодной штамповки

• 
  Слайд 53

  Основные требования к сталям для штампов холодной штамповки

  Износостойкость Необходимый уровень твердости и прочности Высокое сопротивление пластической деформации Теплостойкость Хорошая шлифуемость Необходимый запас вязкости Прокаливаемость

• 
  Слайд 54

  Основные операции холодной штамповки

  Вырубка, пробивка Вытяжка, формовка, обтяжка Высадка, выдавливание Чеканка

• 
  Слайд 55

  Классификация сталей для штампов холодной штамповки

  Стали с высокой твердостью (вырубка, пробивка) Стали с высокой износостойкостью (вытяжка, формовка, обтяжка) Стали с повышенной теплостойкостью (высадка, выдавливание) Стали с высокой ударной вязкостью (чеканка)

• 
  Слайд 56

  Вырубка - пробивка

  Стали с высокой твердостью

• 
  Слайд 57

  Детали получаемые вырубкой и пробивкой

• 
  Слайд 58

  Сема пробивки отверстия

• 
  Слайд 59

  Стали для вырубных и пробивных штампов

• 
  Слайд 60

  Вытяжка, формовка, обтяжка

  Стали с повышенной износостойкостью

• 
  Слайд 61

  Схема вытяжки

• 
  Слайд 62

  Изделия получаемые вытяжкой

• 
  Слайд 63

  Холодная листовая штамповка

• 
  Слайд 64
  
• 
  Слайд 65

  Схема волочения(волока сталь Х12 )

• 
  Слайд 66

  Гибка

  Сталь Х12М, 7ХГНМ

• 
  Слайд 67

  Стали с повышенной теплостойкостьюХолодная объемная штамповка

• 
  Слайд 68

  Изделия получаемые холодной объемной штамповкой

• 
  Слайд 69

  Стали с повышенной теплостойкостью (500-6000 С)

  8Х4В2С2МФ Закалка 1050-11500С 8Х4В3М3Ф2 отпуск 530-5500С 11Х4В2МФ3С2

• 
  Слайд 70

  Стали с высокой ударной вязкостью

  Пуансоны для чеканки

• 
  Слайд 71
  

  7ХГ2ВМ Закалка 770-7800С 7ХГНМ Отпуск 220-2500С 6Х6В3МС Закалка 1050-10750С 6Х4М2ФС Отпуск 520-5400С

• 
  Слайд 72

  Схема накатки роликами

  Сталь 6Х6В3МФС, Х6ВФ

• 
  Слайд 73

  Стали с высокой ударной вязкостью

  Клейма сталь 6ХС

• 
  Слайд 74

  Стали для ударного инструмента

• 
  Слайд 75

  Горячая штамповка

• 
  Слайд 76

  Стали для штампов горячего деформирования

  Схема горячей штамповки

• 
  Слайд 77

  Схема горячей штамповки

• 
  Слайд 78

  Основные требования к сталям для штампов горячей штамповки

  Высокое сопротивление пластической деформации Износостойкость Теплостойкость Высокая вязкость Разгаростойкость Окалиностойкость Прокаливаемость Теплопроводность

• 
  Слайд 79

  Классификация сталей для горячих штампов

  1.Стали умеренной теплостойкости и повышенной вязкости. 2.Стали повышенной теплостойкости и вязкости 3.Стали высокой теплостойкости

• 
  Слайд 80

  1.Стали умеренной теплостойкости и повышенной вязкости.

• 
  Слайд 81

  Ковка и штамповка на молотах

• 
  Слайд 82
  
• 
  Слайд 83

  Схема штампа для горячей штамповки

• 
  Слайд 84

  Поковки получаемые горячей объемной штамповкой

• 
  Слайд 85

  Заготовки полученные на молоте

  свободной ковкой штамповкой

• 
  Слайд 86
  

  Поковка шатуна автомобильного двигателя Поковка коленчатого вала автомобильного двигателя

• 
  Слайд 87

  Штамповка гаечного ключа

• 
  Слайд 88

  Диски колес полученные штамповкойна прессе

• 
  Слайд 89

  Стали для молотовых штампов

• 
  Слайд 90

  2.Стали повышенной теплостойкости и вязкости

• 
  Слайд 91

  Схема прессования профилей

• 
  Слайд 92

  Пресс для горячего прессования алюминиевых профилей

• 
  Слайд 93

  Контейнер пресса

• 
  Слайд 94

  Матрица

• 
  Слайд 95

  Выход из пресса готового профиля

• 
  Слайд 96
  
• 
  Слайд 97

  3.Штамповые стали повышенной теплостойкости

• 
  Слайд 98
  

  Карбидные 3Х2В8Ф, 4Х2В5МФ Закалка 1130-11500 С отпуск 630-6500 С Карбидо-интерметаллидные 2Х6В8М2К8, 3Х10В7М2К10 Закалка 1180-12000 С отпуск 670-6900 С

• 
  Слайд 99

  Прокатка металла

• 
  Слайд 100

  Схема прокатки металла

• 
  Слайд 101

  Валки прокатного стана

• 
  Слайд 102

  Стали для валков прокатных станов

  Горячая прокатка 55Х, 60ХН, 1.Закалка (нормализация) + В.отпуск 150ХНМ, 180СХНМ 2. Двойная (тройная) нормализация+ В.отпуск Холодная прокатка 9Х, 9Х2, 9Х2МФ Закалка 850-9500 С 75ХСМФ, 8Х5СМФК отпуск 150- 4500 С

• 
  Слайд 103

  Измерительный инструмент

• 
  Слайд 104
  
• 
  Слайд 105
  
• 
  Слайд 106